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拉曼光谱仪在生物方面上的应用

拉曼光谱是研究生物大分子的有力手段，由于水的拉曼光谱很弱、谱图又很简单，故拉曼光谱可以在接近自然状态、活性状态下来研究生物大分子的结构及其变化。拉曼光谱在蛋白质二级结构的研究、DNA和致癌物分子间的作用、视紫红质在光循环中的结构变化、操作中的钙化沉积和红细胞膜的等研究中的应用均有文献报道。利用FT-Raman消除生物大分子荧光干扰等，有许多成功的示例。

用拉曼光谱测量物质成分的基本原理

当一束‘单色光’照射到样品上后，分子可以使入射光发生散射。散射有两种类型：

1）大部分光遇到原子后发生‘弹性散射’，光的方向改变了，而频率没有改变，这种散射称为瑞利散射。

2）小部分光发生了‘化学键散射’，散射光的方向改变了，频率也改变了，这种散射称为拉曼散射。‘拉曼散射中存在频率减少的部分’称为斯托克斯散射，也存在‘频率增加的’部分，这散射称为反斯托克斯散射；斯托克斯散射通常要比反斯托克斯散射强得多，拉曼光谱仪通常测定的是斯托克斯散射，也简称为测定拉曼散射。

值得强调的是，拉曼散射可以测量出化学键的‘频率偏移量’和‘能量改变量’这两个特征量，不同化学键有不同的特征量；由此可以计算确定出每个‘化学键的共振频率’和‘共振能量’；分子可能有若干化学键，每个化学键都能被测出，于是不同分子就会有不同的‘拉曼光谱’，就像不同生物有不同的‘基因谱’一样，‘拉曼光谱’是识别物质的重要手段。

便携式拉曼光谱仪主要由以下部分组成

1.激光器：通常采用低功率的激光器，产生出波长为785nm、532nm或1064nm等不同的激光束照射到样品表面。

2.分光镜组件：分光镜组件将激光束引导到样品表面，并收集散射的拉曼光谱信号。

3.光学滤镜：通过光学滤镜来排除来自背景的光信号，并减少混杂的信号干扰。

4.接收装置：接收装置可以使用CCD或CMOS等光电探测器来收集光谱信号，并通过它们来生成拉曼光谱图。

5.软件系统：还配备了数据处理和管理软件，以便对测量数据进行分析和处理。